Les commutateurs (switch)
Le commutateur (switch) opère à la couche 2 du modèle OSI (liaison de données). C'est un équipement d'interconnexion actif : il contient de la mémoire et un logiciel capables d'analyser les trames qui le traversent.
Il apprend les adresses MAC des appareils connectés et construit une table MAC pour n'envoyer chaque trame que vers le bon port (contrairement au hub qui diffuse partout).
Caractéristiques à évaluer
- Réputation du constructeur
- Coût
- Qualité des matériaux du boîtier
- Nombre de ports
- Niveau de fonctionnement (L2, L3, L4)
- Débit par port
- Capacité mémoire (taille de la table MAC, durée de vie limitée des entrées)
- Emplacements optionnels pour liens fibre
- Format : posable (desktop) ou rackable
- Empilabilité (stackable)
- Liste des protocoles embarqués
Switch, hub ou routeur ?
| Équipement | Couche | Décision basée sur | Comportement |
|---|---|---|---|
| Hub | 1 (physique) | rien | répète le signal sur tous les ports (obsolète) |
| Switch | 2 (liaison) | adresse MAC | envoie vers le bon port uniquement |
| Routeur | 3 (réseau) | adresse IP | relie des réseaux différents |
Comment le switch apprend (table MAC)
- Une trame arrive sur un port → le switch note la MAC source et le port d'arrivée dans sa table.
- S'il connaît déjà la MAC de destination → il envoie seulement sur le bon port.
- S'il ne la connaît pas encore → il diffuse (flood) sur tous les ports sauf l'entrée, puis apprend la réponse.
Les entrées ont une durée de vie : une MAC inactive est oubliée au bout d'un moment.
sequenceDiagram participant A as PC-A (MAC AA) participant SW as Switch (table vide) participant B as PC-B (MAC BB) participant C as PC-C (MAC CC) A->>SW: Trame : src=AA, dst=BB Note over SW: Apprend AA → port 1<br/>BB inconnu → flood SW->>B: Copie de la trame SW->>C: Copie de la trame B-->>SW: Réponse : src=BB, dst=AA Note over SW: Apprend BB → port 2<br/>AA connu → port 1 uniquement SW-->>A: Trame vers port 1 seulement
Domaines de collision et de broadcast
- Chaque port d'un switch = son propre domaine de collision (plus de collisions comme avec un hub).
- Par défaut, tous les ports partagent un seul domaine de broadcast. Les VLAN permettent de le découper (isoler invités, IoT, admin…) sans rajouter de câblage.
À retenir
- Le switch aiguille sur la MAC (couche 2) ; le routeur sur l'IP (couche 3).
- Il apprend les MAC et ne diffuse que si nécessaire.
- Les VLAN segmentent le réseau logiquement sur un même switch.
Mini-exercice
Trois PC sont branchés sur un switch neuf (table vide). PC-A envoie une trame à PC-B. Que fait le switch au premier envoi, puis au deuxième (de B vers A) ? (Indice : flood puis apprentissage.)